14、Clayworks：协作模拟环境与高阶组件应用

Clayworks：协作模拟环境与高阶组件应用

1. Clayworks的3层架构

Clayworks开发中的主要挑战是集成计算机支持的协同工作（CSCW）和高性能计算（HPC）部分，这两部分在某些方面有着相互矛盾的需求。CSCW部分是一个软实时系统，需要及时的通信和计算以确保应用程序的高响应性，不过建模计算强度不大，可在标准的现代桌面PC上本地执行。而模拟算法需要一个或多个具有非常高计算能力的HPC主机，用于迭代地移动和变形黏土对象，但对通信没有实时要求。

为了集成CSCW建模和HPC的不同需求，开发了如图1所示的3层架构：
| 层级 | 基础技术 | 功能 |
| — | — | — |
| 客户端层 | Java Swing | 用户在桌面计算机上运行客户端，提供对Clayworks所有功能的集成访问，可连接到共享工作区，进行对象建模、观察和实时聊天等 |
| 服务器层 | RMI和JDBC | 实现客户端和HPC主机之间的功能，处理实时通信，管理数据库，为远程计算准备数据集并监控进度，最后将结果返回给客户端 |
| HPC层 | 网格中间件 | 运行黏土变形算法的并行实现，用于模拟，通过Deformation - HOC让用户指定材料特性进行模拟 |

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px
    A(客户端层):::process --> B(服务器层):::process
    B --> C(HPC层):::process